負(fù)載連接檢測(cè)的制作方法
【專利摘要】提供了一種設(shè)備，包括：輸出端口，用于連接至負(fù)載；第一輸入端口，用于接收第一輸入信號(hào)；以及第二輸入端口，其耦合在第一輸入端口與輸出端口之間，用于接收第二輸入信號(hào)。該設(shè)備還包括：耦合電路，用于將第二輸入信號(hào)耦合至輸出端口；以及頻率隔離電路，其具有將第一輸入信號(hào)傳播至輸出端口但防止第二輸入信號(hào)傳播至第一輸入端口的頻率響應(yīng)。該設(shè)備還包括檢測(cè)電路，用于確定輸出端口處的輸出信號(hào)的電壓，該輸出信號(hào)在輸出端口處不存在負(fù)載的情況下具有第一幅度范圍并且在輸出端口處存在負(fù)載的情況下具有低于第一幅度范圍的第二幅度范圍。
【專利說明】
負(fù)載連接檢測(cè)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本公開內(nèi)容一般涉及用于檢測(cè)負(fù)載裝置與源裝置的連接的方法和設(shè)備，更具體 地，涉及檢測(cè)負(fù)載裝置與電力轉(zhuǎn)換器的連接。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于電力傳輸應(yīng)用和數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用，各種通信協(xié)議依賴于配對(duì)裝置（例如，源裝 置和負(fù)載裝置）之間的通信信令。在這種情況下，可能期望源裝置檢測(cè)是否有負(fù)載裝置實(shí) 際連接至該源裝置。例如，如果源裝置為支持各種類型的負(fù)載裝置或支持各種對(duì)負(fù)載裝置 進(jìn)行供電的方式（例如可變供電電壓）的穩(wěn)壓電源，則源裝置可能需要識(shí)別是否連接有負(fù) 載裝置，以及可選地識(shí)別連接至該源裝置的負(fù)載裝置的類型，以提供安全地對(duì)負(fù)載裝置進(jìn) 行供電的適當(dāng)電壓水平。一些較新一代的負(fù)載裝置具有這樣的能力：通過交換握手信號(hào)或 執(zhí)行預(yù)定義的發(fā)現(xiàn)序列來向源裝置標(biāo)識(shí)其自身。然而，一些傳統(tǒng)負(fù)載裝置可能不具有執(zhí)行 這種發(fā)現(xiàn)的能力。
[0003] 在這種情形下，需要替選方法來使源裝置能夠確定其是否連接有負(fù)載裝置以及可 選地確定所連接的負(fù)載裝置的類型。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 因此，一些實(shí)施方式提供了使源裝置能夠檢測(cè)負(fù)載裝置的存在或不存在以及可選 地檢測(cè)負(fù)載裝置的特性的方法和設(shè)備。一種設(shè)備包括：輸出端口，用于連接至負(fù)載；第一輸 入端口，用于接收第一輸入信號(hào)；以及第二輸入端口，其親合在第一輸入端口與輸出端口之 間，用于接收第二輸入信號(hào)。該設(shè)備還包括將第二輸入信號(hào)耦合至輸出端口的耦合電路。另 外，該設(shè)備包括耦合在第一輸入端口與第二輸入端口之間的頻率隔離電路，頻率隔離電路 具有將第一輸入信號(hào)傳播至輸出端口但防止第二輸入信號(hào)傳播至第一輸入端口的頻率響 應(yīng)。此外，該設(shè)備包括檢測(cè)電路，用于確定輸出端口處的輸出信號(hào)的電壓，該輸出信號(hào)在輸 出端口處不存在負(fù)載的情況下具有第一幅度范圍，并且在輸出端口處存在負(fù)載的情況下具 有低于第一幅度范圍的第二幅度范圍。
[0005] 在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方式中，耦合電路包括變壓器。在這種實(shí)施方式中，第二輸入 端口耦合至變壓器的初級(jí)側(cè)，并且第一輸入端口和輸出端口耦合至變壓器的次級(jí)側(cè)。在這 種實(shí)施方式中，頻率隔離電路包括該變壓器的電感元件。
[0006] 在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方式中，耦合電路包括將第二輸入端口耦合至輸出端口的電 容器。在這種實(shí)施方式中，頻率隔離電路為經(jīng)由該耦合電路耦合至第二輸入端口的電感器。
[0007] 在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方式中，第一幅度范圍介于第二幅度范圍的三倍與十倍之 間。在一個(gè)實(shí)施方式中，第一輸入信號(hào)基本上為直流（DC)信號(hào)，并且第二輸入信號(hào)的頻率 不小于IMHz。在一個(gè)實(shí)施方式中，第二輸入信號(hào)為具有500kHz與5MHz之間的多個(gè)頻率的 帶限（bandlimited)信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施方式中，第一輸入信號(hào)為電源電路的穩(wěn)壓輸出電壓。
[0008] 在一個(gè)實(shí)施方式中，一種方法包括在第一輸入端口處接收第一輸入信號(hào)。該方法 還包括在第二輸入端口處注入第二輸入信號(hào)，第二輸入端口親合在第一輸入端口與輸出端 口之間。通過頻率隔離電路來防止第二輸入信號(hào)傳播至第一輸入端口。該方法還包括檢測(cè) 輸出端口處的響應(yīng)于所注入的第二輸入信號(hào)的輸出信號(hào)的電壓。該方法還包括：響應(yīng)于該 電壓的幅度范圍低于閾值幅度范圍，確定在輸出端口處連接有負(fù)載裝置；以及響應(yīng)于該電 壓的幅度范圍大于指定閾值，確定在輸出端口處沒有連接負(fù)載裝置。
[0009] 在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方式中，該方法還包括：檢測(cè)輸出端口處的響應(yīng)于所注入的 第二輸入信號(hào)的輸出信號(hào)的電流；確定輸出端口處的輸出信號(hào)的電流與電壓之間的相位關(guān) 系；以及基于該相位關(guān)系來確定負(fù)載裝置的特性。
[0010] 在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方式中，第二輸入信號(hào)包括第一頻率和第二頻率。在這種實(shí) 施方式中，該方法另外包括：確定輸出信號(hào)的針對(duì)第一頻率的第一幅度范圍和輸出信號(hào)的 針對(duì)第二頻率的第二幅度范圍；將第一幅度范圍與第一基準(zhǔn)進(jìn)行比較以獲得第一衰減度 量，并且將第二幅度范圍與第二基準(zhǔn)進(jìn)行比較以獲得第二衰減度量；以及基于第一衰減度 量與第二衰減度量的比較來確定負(fù)載裝置的特性。
[0011] 在本說明書中描述的特征和優(yōu)點(diǎn)并不是全面包括的，特別地，根據(jù)附圖、說明書和 權(quán)利要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)想到許多另外的特征和優(yōu)點(diǎn)。此外，應(yīng)當(dāng)注意的是，本說明書 中所使用的語言主要是針對(duì)可讀性和指導(dǎo)的目的來選擇的，而并非被選擇來對(duì)本發(fā)明主題 進(jìn)行劃定或限制。
【附圖說明】
[0012] 通過結(jié)合附圖考慮以下詳細(xì)描述，可以容易地理解本公開內(nèi)容的實(shí)施方式的教 不。
[0013] 圖IA根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出用于檢測(cè)輸出端口處負(fù)載裝置的連接的設(shè)備的第一 配置。
[0014] 圖IB根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出圖IA的第一配置的子部件的等效表示。
[0015] 圖IC根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出圖IA的第一配置的替選表示。
[0016] 圖2A根據(jù)另一實(shí)施方式示出用于檢測(cè)輸出端口處負(fù)載裝置的連接的設(shè)備的第二 配置。
[0017] 圖2B根據(jù)另一實(shí)施方式示出圖2A的第二配置的替選表示。
[0018] 圖3根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出負(fù)載檢測(cè)設(shè)備（圖IA或圖2A)在電力轉(zhuǎn)換器中的示 例應(yīng)用。
[0019] 圖4根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出在圖IA或圖2A的設(shè)備的輸出端口處測(cè)量的電壓-時(shí) 間波形的模擬，該波形是響應(yīng)于負(fù)載的交替的連接和移除而產(chǎn)生的。
[0020] 圖5根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出第一配置（圖1A)在連接至電容性負(fù)載時(shí)的傳遞函數(shù) 的頻率響應(yīng)曲線圖（幅度響應(yīng)和相位響應(yīng)），其中該頻率響應(yīng)為所注入的輸入信號(hào)的頻率 的函數(shù)。
[0021] 圖6根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出第二配置（圖2A)在連接至電容性負(fù)載時(shí)的傳遞函數(shù) 的頻率響應(yīng)曲線圖（幅度響應(yīng)和相位響應(yīng)），其中該頻率響應(yīng)為所注入的輸入信號(hào)的頻率 的函數(shù)。
[0022] 圖7A和圖7B根據(jù)另一實(shí)施方式示出第二配置（圖2A)在有負(fù)載的情況下和沒有 負(fù)載的情況下的傳遞函數(shù)的頻率響應(yīng)（幅度響應(yīng)和相位響應(yīng)）的替選表示，其中該頻率響 應(yīng)為所注入的輸入信號(hào)的頻率的函數(shù)。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 附圖和以下描述僅通過說明的方式涉及本公開內(nèi)容的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)注意的 是，根據(jù)以下論述，本文中所公開的結(jié)構(gòu)和方法的替選實(shí)施方式將被容易地視為可以在不 脫離本公開內(nèi)容的原理的情況下采用的可行替選方案。
[0024] 現(xiàn)在將詳細(xì)參考本公開內(nèi)容的若干實(shí)施方式，在附圖中示出這些實(shí)施方式的示 例。要注意的是，只要可行就可以在附圖中使用相似或相同的附圖標(biāo)記，并且這些相似或相 同的附圖標(biāo)記可以指示相似或相同的功能。附圖僅出于說明的目的描繪了本公開內(nèi)容的實(shí) 施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)以下描述將容易地意識(shí)到，可以在不脫離本文中所描述的本 公開內(nèi)容的原理的情況下采用本文中所示出的結(jié)構(gòu)和方法的替選實(shí)施方式。
[0025] 電感親合的輸入信號(hào)源
[0026] 圖IA根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出用于檢測(cè)輸出端口處負(fù)載裝置的連接的設(shè)備的第一 配置100。
[0027] 圖IA的設(shè)備可以是被配置成向負(fù)載裝置提供電力信號(hào)的電源電路的部件，或可 以被耦合至該電源電路，該電源電路例如為穩(wěn)壓DC電源、開關(guān)電源、電源適配器或充電器。 例如，該設(shè)備可以是包括充電功能、諸如USB (通用串行總線）連接器的數(shù)據(jù)傳輸連接器的 電力輸出端口的部件。在此示例中，該設(shè)備可以將電力信號(hào)驅(qū)動(dòng)或提供至配對(duì)USB線纜的 Vbus線，以對(duì)連接至USB線纜的遠(yuǎn)端的負(fù)載裝置105供電。
[0028] 在這種實(shí)施方式中，期望在負(fù)載裝置不通過發(fā)現(xiàn)序列標(biāo)識(shí)其自身的情況下或者在 不與負(fù)載裝置交換握手信號(hào)的情況下檢測(cè)是否有負(fù)載裝置連接至該設(shè)備。另外，期望在即 使被連接也不影響電源的工作的情況下對(duì)負(fù)載裝置的連接或不存在進(jìn)行檢測(cè)。
[0029] 為此，如圖IA所示，該設(shè)備的第一配置100包括第一輸入端口 AA'、第二輸入端口 BB'和輸出端口 CC'。
[0030] 第一輸入端口 AA'被配置成接收第一輸入信號(hào)VI。在一些實(shí)施方式中，第一輸入 信號(hào)為電源電路的穩(wěn)壓輸出電壓，并且基本上為DC信號(hào)。在這種實(shí)施方式中，第一輸入信 號(hào)被配置成對(duì)耦合至該設(shè)備的負(fù)載裝置（如蜂窩電話或移動(dòng)裝置）供電。該設(shè)備包括連接 至負(fù)載105的輸出端口 CC'。負(fù)載105可以通過諸如USB線纜的Vbus線的線纜107連接至 該設(shè)備的輸出端口 CC'。如圖IA所示，線纜107可以具有線纜電容（C2)和線纜電阻（R3)。
[0031] 該設(shè)備還包括耦合在第一輸入端口 AA'與輸出端口 CC'之間的第二輸入端口 BB'。 第二輸入端口 BB'被配置成接收第二輸入信號(hào)V2。第二輸入信號(hào)在頻率上與第一輸入信 號(hào)適當(dāng)?shù)貐^(qū)別開，并且第二輸入信號(hào)在頻率上高于第一輸入信號(hào)。在一些實(shí)施方式中，第二 輸入信號(hào)為頻率在500kHz與5MHz之間的正弦信號(hào)。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，第二輸入信 號(hào)可以為IMHz的正弦信號(hào)。在其他實(shí)施方式中，第二輸入信號(hào)為具有指定頻率范圍內(nèi)（例 如，在500kHz與5MHz之間）的多個(gè)頻率的帶限信號(hào)（例如，偽隨機(jī)信號(hào)、寬帶噪聲信號(hào)、正 弦掃頻信號(hào)、PSK或相移鍵控信號(hào)等）。
[0032] 該設(shè)備還包括將第二輸入信號(hào)V2耦合至輸出端口 CC'的耦合電路110。在一個(gè) 實(shí)施方式中，如圖IA所示，耦合電路110包括具有初級(jí)側(cè)繞組L2和次級(jí)側(cè)繞組Ll的變壓 器。第二輸入端口 BB'耦合至起耦合電路110的作用的變壓器的初級(jí)側(cè)L2 ;第一輸入端口 AA'和輸出端口 CC'耦合至起耦合電路110的作用的變壓器的次級(jí)側(cè)L1。如參照?qǐng)DIB進(jìn) 一步說明的，基于變壓器的匝數(shù)比或阻抗變換，初級(jí)側(cè)電壓（對(duì)應(yīng)于第二輸入信號(hào)V2)和電 阻R2被反射至或耦合至變壓器的次級(jí)側(cè)Ll。在本實(shí)施方式中，第二輸入信號(hào)V2因而通過 變壓器耦合電路110耦合至輸出端口 CC'。
[0033] 頻率隔離電路被耦合在第一輸入端口 AA'與第二輸入端口 BB'之間，該頻率隔離 電路具有將第一輸入信號(hào)Vl傳播至輸出端口 CC'但防止第二輸入信號(hào)V2傳播至第一輸入 端口 AA'的頻率響應(yīng)。在一些實(shí)施方式中，如圖IA所示，由變壓器的電感元件（例如次級(jí) 側(cè)繞組LI)形成頻率隔離電路。在這種實(shí)施方式中，次級(jí)側(cè)繞組Ll具有約ΙΟμΗ至20μΗ 的電感。電感元件LI在第一輸入信號(hào)的頻率處（例如在DC處）的電抗低得足以將第一輸 入信號(hào)Vl傳播至輸出端口 CC'。但電感元件在第二輸入信號(hào)V2的頻率處（例如在約IMHz 處）的電抗高得足以防止第二輸入信號(hào)V2傳播至第一輸入端口 AA'。因而，第二輸入信號(hào) V2可以被耦合至輸出端口 CC'而不影響耦合至第一輸入端口 AA'的裝置（例如穩(wěn)壓電源） 的工作。
[0034] 該設(shè)備還包括檢測(cè)電路130,用于檢測(cè)或確定輸出端口 CC'處的輸出信號(hào) (Output)的電壓（Vout)，以及基于輸出信號(hào)的特性來確定是否有負(fù)載連接至輸出端口 CC' 或連接至線纜107的遠(yuǎn)端。典型的負(fù)載裝置（例如手機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算裝置）具 有已知范圍內(nèi)的輸入阻抗（輸入電阻值和輸入電容值）。例如，典型的負(fù)載具有從0.1 yF 至IOOyF的范圍內(nèi)的輸入電容。當(dāng)耦合至輸出端口時(shí)，負(fù)載電容連同所反射的源電阻形成 低通濾波器極點(diǎn)（如下面參照?qǐng)DIC和圖5進(jìn)一步說明的）。如果第二輸入信號(hào)V2的頻率 被選擇為足夠地高于該極點(diǎn)的頻率，則第二輸入信號(hào)V2在連接有負(fù)載時(shí)被濾波器響應(yīng)適 當(dāng)?shù)厮p。當(dāng)負(fù)載不存在時(shí)，第二輸入信號(hào)不衰減。因而，由于負(fù)載的存在或不存在而產(chǎn)生 結(jié)果輸出信號(hào)的電壓的不同幅度范圍。
[0035] 換言之，該輸出信號(hào)在輸出端口 CC'處不存在負(fù)載的情況下具有第一幅度范圍 (A1，如圖4所示），并且在輸出端口 CC'處存在負(fù)載的情況下具有低于第一幅度范圍的第二 幅度范圍（A2,如圖4所示）。檢測(cè)電路130可以測(cè)量輸出電壓的幅度范圍，并且確定是否 有負(fù)載連接至輸出端口。電路130可以檢測(cè)交流（AC)分量大小以確定是否存在負(fù)載。在 一個(gè)實(shí)施方式中，檢測(cè)電路130包括峰檢測(cè)器、閾值檢測(cè)器、比較器、儀表放大器、萬用表、 電壓表和/或測(cè)量輸出電壓或輸出電壓的幅度范圍以及可選地將所測(cè)量的輸出電壓或輸 出電壓的幅度范圍與閾值或基準(zhǔn)值進(jìn)行比較的任何其他合適的部件。
[0036] 另外，檢測(cè)電路130也可以確定輸出端口處的與第二輸入信號(hào)V2相對(duì)應(yīng)的輸出信 號(hào)（Output)的電流（lout)，以及與第二輸入信號(hào)V2相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的電壓（Vout)與電 流（Iout)之間的相位關(guān)系。在一個(gè)實(shí)施方式中，檢測(cè)電路130包括電流計(jì)（安培計(jì)）、萬用 表、跨阻放大器、頻譜分析儀、示波器和/或能夠測(cè)量電流、電壓以及所測(cè)量的電流與電壓 之間的相位關(guān)系的任何其他合適的部件。輸出信號(hào)的電壓與電流之間的相位關(guān)系依賴于負(fù) 載105的部件值。檢測(cè)電路130可以基于所測(cè)量的相位關(guān)系來確定或計(jì)算負(fù)載的特性（部 件值、阻抗等）。例如，對(duì)于純電阻性負(fù)載，輸出信號(hào)的電壓和電流將同相或基本上同相；對(duì) 于純電容性負(fù)載，輸出信號(hào)的電壓和電流將異相，其中電流比電壓超前基本上90°的相位； 對(duì)于具有電阻性分量和電容性分量二者的負(fù)載，根據(jù)電阻性分量和電容性分量的相對(duì)值， 輸出信號(hào)的電流比輸出信號(hào)的電壓超前0°與90°之間的值。
[0037] 在這種實(shí)施方式中，如果確定連接有負(fù)載裝置，則檢測(cè)電路130使用輸出信號(hào)的 電流與電壓之間的相位關(guān)系與輸出信號(hào)的電壓的衰減度量的組合，以確定負(fù)載裝置的特 性。例如，對(duì)于電阻性短路，檢測(cè)電路130將檢測(cè)到電流和電壓同相，并且基于輸出信號(hào)被 衰減的值來確定負(fù)載的電阻（例如，完全短路、部分短路、軟短路）。作為另一示例，對(duì)于電 容性短路，電流和電壓將異相，并且衰減的程度可以用于確定負(fù)載的電容。
[0038] 可替選地或另外地，如果第二輸入信號(hào)為具有指定頻率范圍內(nèi)（例如，在500kHz 與5MHz之間）的多個(gè)頻率的帶限信號(hào)（例如，偽隨機(jī)信號(hào)、寬帶噪聲信號(hào)、正弦掃頻信號(hào)、 PSK或相移鍵控信號(hào)等），則檢測(cè)電路還可以針對(duì)構(gòu)成第二輸入信號(hào)的多個(gè)頻率中的每個(gè) 頻率確定幅度范圍。由于電容性負(fù)載會(huì)使不同的頻率以不同程度衰減，所以在這種實(shí)施方 式中，檢測(cè)電路130可以跨不同的頻率比較相對(duì)衰減（例如，幅度范圍相對(duì)于斷開負(fù)載的情 況下的已知基準(zhǔn)幅度范圍的變化）以確定負(fù)載電容的值。
[0039] 頻率隔離電路還對(duì)耦合至第一輸入端口 AA'的源（例如穩(wěn)壓電源）進(jìn)行隔離以防 止其影響第二輸入信號(hào)V2的信號(hào)路徑。因而，由于隔離部件基本上將第一輸入端口 AA'與 第二輸入信號(hào)V2的信號(hào)路徑去耦，所以輸出信號(hào)（Output)的幅度或幅度范圍基本上不會(huì) 隨耦合至第一輸入端口 AA'的源裝置的特性而變化。換言之，出于分析第二輸入信號(hào)V2的 信號(hào)路徑的目的，源裝置在第一輸入端口 AA'處的存在可以被忽略。
[0040] 圖IB根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出圖IA的第一配置100的子部件120的等效表示。
[0041] 如圖IB所示，第一配置100的耦合電路（變壓器）110具有初級(jí)側(cè)（L2)和次級(jí) 側(cè)（LI)之間的k:l的匝數(shù)比，其中初級(jí)繞組（L2)的電感為L(zhǎng)并且次級(jí)繞組（LI)的電感為 kX L。次級(jí)繞組（LI)的電感被選擇為具有適當(dāng)?shù)剌^大的值（例如10 μ H至20 μ H)，使得次 級(jí)繞組在第二輸入信號(hào)V2的頻率處的電抗大得足以使向第一輸入端口 ΑΑ'傳播的第二輸 入信號(hào)V2衰減掉。因此，如圖IB所示，在針對(duì)第二輸入信號(hào)V2的等效電路表示中，可以忽 略電感器Ll以及連接在電感器Ll與第一輸入端口 ΑΑ'之間的部件。
[0042] 此外，基于變壓器的初級(jí)與次級(jí)匝數(shù)比為k: 1，第二輸入信號(hào)V2在被反射到次級(jí) 側(cè)Ll時(shí)為：
[0043] V2' = V2/k (1)
[0044] 類似地，初級(jí)側(cè)電阻R2在被反射到次級(jí)側(cè)時(shí)為：
[0045] R2' = R2/k2 (2)
[0046] 圖IC根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出圖IA的第一配置100的針對(duì)具有子部件120的等效 電路（圖IB所示）的第二輸入信號(hào)路徑的等效表示。
[0047] 如以上參照?qǐng)DIA和圖IB說明的，隔離部件Ll通過對(duì)第二輸入信號(hào)呈現(xiàn)高阻抗來 對(duì)第一輸入信號(hào)源Vl進(jìn)行隔離以防止其影響第二輸入信號(hào)V2的信號(hào)路徑。因而，當(dāng)考慮 第二輸入信號(hào)的信號(hào)路徑的等效電路表示時(shí)，去除第一輸入源VI。另外，如參照?qǐng)DIB說明 的，V2'為反射到變壓器110的次級(jí)側(cè)的第二輸入信號(hào)。R2'為反射到變壓器110的次級(jí)側(cè) 的初級(jí)側(cè)電阻R2。
[0048] 在下面的等式（3)中數(shù)學(xué)描述了關(guān)于第二輸入（V2'）、針對(duì)輸出信號(hào)（Vout)計(jì)算 的傳遞函數(shù)G(s):
[0049]
(3)
[0050] 等式（3)可以被簡(jiǎn)化為下面的等式⑷：
[0051]
(4)
[0052] 傳遞函數(shù)G(S)由兩個(gè)極點(diǎn)和一個(gè)零點(diǎn)表征。第一極點(diǎn)是由于部件R2'和C3而形 成的，第二極點(diǎn)是由于部件R2'和C2而形成的，并且零點(diǎn)是由于部件R3和C3而形成的。
[0053] 關(guān)于第二輸入（V2'）、針對(duì)第二輸出信號(hào)（Vout)計(jì)算的傳遞函數(shù)G2 (s)可以在數(shù) 學(xué)上被簡(jiǎn)化或近似，如下面的等式（5)中所描述的，通過由于部件R2'和C3形成的單極點(diǎn) 來表征該彳
[0054] (S)
[0055] 進(jìn)一步參照?qǐng)D5來說明和解釋傳遞函數(shù)G(S)和G2 (s)的頻率響應(yīng)（幅度響應(yīng)和 相位響應(yīng)）。
[0056] 電容親合的輸入信號(hào)源
[0057] 圖2A根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出用于檢測(cè)輸出端口處負(fù)載裝置的連接的設(shè)備的第二 配置200。
[0058] 如圖2A所示，該設(shè)備的第二配置200包括第一輸入端口 AA'、第二輸入端口 輸出端口 CC'。
[0059] 配置200可以與配置100共享各種屬性。例如，配置200包括接收第一輸入信號(hào) (Vl)的第一輸入端口 AA'、連接至負(fù)載（例如負(fù)載205)的輸出端口 CC'、耦合在第一輸入端 口 AA'與輸出端口 CC'之間以接收第二輸入信號(hào)（V2)的第二輸入端口 BB'。負(fù)載205可 以通過線纜207 (例如USB線纜的Vbus線）連接至輸出端口 CC'。線纜207可以具有電容 (C2)和電阻（R3)。
[0060] 圖2A的配置200還包括耦合電路，用于將第二輸入信號(hào)（V2)耦合至輸出端口 CC'。但圖IA的配置100與圖2A的配置200之間的區(qū)別在于：圖2A的將第二輸入信號(hào)（V2) 耦合至輸出端口 CC'的耦合電路為電容器（例如，圖2A中所示的電容器C5)。
[0061] 此外，圖2A的配置200還包括耦合在第一輸入端口 AA'與第二輸入端口 BB'之間 的頻率隔離電路，該頻率隔離電路具有將第一輸入信號(hào)（Vl)傳播至輸出端口 CC'但防止第 二輸入信號(hào)（V2)傳播至第一輸入端口 AA'的頻率響應(yīng)。在圖2A的配置200中，電感器Ll 形成頻率隔離電路。電感器LI在第二輸入信號(hào)V2的頻率處的感抗高得足以阻止第二輸入 信號(hào)V2傳播至第一輸入端口 AA'，或使第二輸入信號(hào)V2衰減得不能傳播至第一輸入端口 AA'。但電感器Ll在第一輸入信號(hào)Vl的頻率處的感抗低得足以將第一輸入信號(hào)傳播或傳 遞至輸出端口 CC'。
[0062] 設(shè)置檢測(cè)電路230以檢測(cè)或確定輸出端口 CC'處的輸出信號(hào)的電壓（Vout)，如參 照?qǐng)D4說明的，該輸出信號(hào)在輸出端口處不存在負(fù)載的情況下具有第一幅度范圍，并且在 輸出端口處存在負(fù)載的情況下具有低于第一幅度范圍的第二幅度范圍。
[0063] 圖2B根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出圖2A的第二配置的針對(duì)第二輸入信號(hào)的替選表示。
[0064] 下面數(shù)學(xué)地描述關(guān)于第二輸入（V2)、針對(duì)輸出信號(hào)Vout、針對(duì)圖2A的等效電路計(jì) 算的傳遞函數(shù)G3 (s):
[0065] (6)
[0066] 等式（6)可以被簡(jiǎn)化為如下等式（7):
[0067]
(7)
[0068] 傳遞函數(shù)G3 (s)由兩個(gè)極點(diǎn)和一個(gè)零點(diǎn)表征。第一極點(diǎn)是由于部件R2和C3而形 成的，第二極點(diǎn)是由于部件R2和C2而形成的，并且零點(diǎn)是由于部件R3和C3而形成的。
[0069] 進(jìn)一步參照?qǐng)D6來說明和解釋傳遞函數(shù)G3 (s)的頻率響應(yīng)（幅度響應(yīng)和相位響 應(yīng)）。
[0070] 以上分析假設(shè)電感器Ll適當(dāng)?shù)剌^高，并且因此基本上完全地隔離第二輸入（V2) 以防止其傳播至第一輸入端口 AA'，以及隔離或防止耦合至第一輸入端口 AA'的源裝置（或 源裝置的任何特性，如輸出阻抗）影響第二輸出信號(hào)V2。然而，實(shí)際上可能不是這種情況。 在這種情形下，在下面的等式8中數(shù)學(xué)地示出Ll對(duì)傳遞函數(shù)G4 (s)的影響，其中G4 (s)是 在考慮到Ll的情況下關(guān)于第二輸入（V2)、針對(duì)輸出信號(hào)Vout、針對(duì)圖2A的電路計(jì)算的：
[0071] (8)
[0072] 傳遞函數(shù)G4 (s)表示諧振電路。圖7A和圖7B示出配置200在連接有（圖7A)負(fù) 載電容C3和未連接（圖7B)負(fù)載電容C3的情況下的傳遞函數(shù)G4 (s)的頻率響應(yīng)（幅度和 相位）。
[0073] 圖3根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出（圖IA或圖2A的）負(fù)載檢測(cè)設(shè)備在電力轉(zhuǎn)換器300 中的示例應(yīng)用。
[0074] 電力轉(zhuǎn)換器300在圖3中被示出為AC到DC反激開關(guān)型電源，但根據(jù)本文中所描 述的負(fù)載檢測(cè)設(shè)備和其他教示還可以設(shè)計(jì)其他的電力轉(zhuǎn)換器拓?fù)洹ｋ娏D(zhuǎn)換器300包括三 個(gè)主要部分，即輸入級(jí)302、功率級(jí)304和第二級(jí)310。
[0075] 輸入級(jí)302向功率級(jí)304提供輸入電壓。在一個(gè)實(shí)施方式中，輸入級(jí)302包括連 接至AC電壓源（未示出）的橋式整流器（未示出），并且輸出經(jīng)整流但未穩(wěn)壓的DC輸入電 壓。輸入電壓被施加至控制器306的電源電壓引腳Vcc和電力變壓器Tl的初級(jí)繞組。
[0076] 功率級(jí)304包括電力變壓器Tl、控制器306和開關(guān)308。電力變壓器Tl包括初級(jí)繞 組305、次級(jí)繞組307以及輔助繞組309?？刂破?06通過經(jīng)由從控制器306的Output (輸 出）引腳輸出的控制信號(hào)對(duì)電力開關(guān)308的導(dǎo)通（ON)狀態(tài)和關(guān)斷（OFF)狀態(tài)進(jìn)行的控制 來保持輸出調(diào)節(jié)。控制器306可以采用若干公知調(diào)制技術(shù)，如脈寬調(diào)制（PffM)或脈頻調(diào)制 (PFM)和/或其組合中的任何一種，來控制電力開關(guān)308的ON狀態(tài)和OFF狀態(tài)以及占空比。 在一個(gè)實(shí)施方式中，控制器306為專用集成電路（ASIC)。
[0077] 由控制器306 (例如，在Output引腳處）生成的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)電力開關(guān)308 (或者 在本文中被稱為開關(guān)308)的控制端子。如圖3所示，開關(guān)308在此示例中為η型金屬氧化 物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（或者在本文中被稱為M0SFET)，因此控制端子為開關(guān)308的柵極 (G)端子。開關(guān)308的漏極（D)與初級(jí)繞組305串聯(lián)連接，并且開關(guān)308的源極（S)連接 至控制器306的I sense(SENSE :感測(cè)）引腳并且經(jīng)由感測(cè)電阻器311接地。在其他實(shí)施方式 中，開關(guān)308可以是另一類型的晶體管如雙極型晶體管（BJT)或能夠以受控方式打開或關(guān) 閉電路的任何其他裝置?？刂破?06的接地引腳（Gnd)接地。
[0078] Isense引腳以感測(cè)電阻器311兩端的模擬電壓的形式對(duì)流過初級(jí)繞組305和開關(guān) 308的初級(jí)側(cè)電流進(jìn)行感測(cè)。在一些實(shí)施方式中，在控制器306的Isense引腳處感測(cè)反激式 開關(guān)電源的初級(jí)側(cè)電流允許逐周期的峰電流控制以及準(zhǔn)確的恒定電流控制，以用于輸出通 過負(fù)載的電流。
[0079] 電力轉(zhuǎn)換器300的第二級(jí)310包括次級(jí)繞組307和二極管Dl。二極管Dl起輸出 整流器的作用。在一些實(shí)施方式中，在電力轉(zhuǎn)換器的輸出端處設(shè)置有電容器C并且電容器 C起輸出濾波器的作用。得到的穩(wěn)定電壓（Vl)被傳遞至負(fù)載105。
[0080] 為了檢測(cè)負(fù)載105是否連接至電力轉(zhuǎn)換器300,如圖3所示，負(fù)載檢測(cè)設(shè)備370被 耦合至電力轉(zhuǎn)換器300的第二級(jí)310。負(fù)載檢測(cè)設(shè)備370可以被配置為如參照?qǐng)DIA描述 的第一配置100或參照?qǐng)D2A描述的第二配置200。負(fù)載檢測(cè)設(shè)備370的第一輸入端口 AA' 耦合至電力轉(zhuǎn)換器的第二級(jí)310,并且負(fù)載105可以連接至負(fù)載檢測(cè)設(shè)備370的輸出端口 CC'。
[0081] 在一些實(shí)施方式中，如圖3所示，電力轉(zhuǎn)換器300使用初級(jí)側(cè)感測(cè)來估計(jì)負(fù)載105 兩端的電壓。例如，次級(jí)繞組307兩端的輸出電壓被輔助繞組309兩端的電壓反射，輔助繞 組309兩端的電壓被輸入至控制器306的V sense引腳。該反射電壓被用作負(fù)載兩端的電壓的 替代或代理。因而，如參照?qǐng)DIA和圖2A描述的在輸出端口 CC'處生成的輸出電壓（Vout) 可以經(jīng)由至控制器306的Vsense引腳的輸入在初級(jí)側(cè)被感測(cè)為如由輔助繞組309兩端的電 壓所反射的。在這種實(shí)施方式中，圖IA的檢測(cè)電路130或圖2A的檢測(cè)電路230可以被設(shè) 置在控制器306內(nèi)，或者可以以其他方式設(shè)置在電力轉(zhuǎn)換器300的初級(jí)側(cè)或輔助側(cè)。
[0082] 通常，在這種實(shí)施方式中，Vsense引腳處的電壓還向控制器306提供指示次級(jí)繞組 307上的電壓的反饋以用于控制開關(guān)308的工作。將輸出電壓（例如，負(fù)載兩端的電壓）感 測(cè)為Vsense引腳處的輔助繞組309兩端的反射電壓允許準(zhǔn)確的輸出電壓調(diào)節(jié)，同時(shí)保持變壓 器Tl的初級(jí)側(cè)與次級(jí)側(cè)之間的電隔離。
[0083] 圖4根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出在圖IA或圖2A的設(shè)備的輸出端口 CC'處測(cè)量的模擬 電壓-時(shí)間波形，該波形是響應(yīng)于負(fù)載的交替的連接和移除而產(chǎn)生的。
[0084] 例如，在時(shí)間段Tl和T3期間從設(shè)備斷開負(fù)載，導(dǎo)致輸出信號(hào)的電壓具有第一幅度 范圍（Al)。在時(shí)間段T2和T4期間，負(fù)載被連接至該設(shè)備，導(dǎo)致輸出信號(hào)的電壓具有第二幅 度范圍（A2)。第二幅度范圍（A2)比第一幅度范圍（Al)低一個(gè)辨別指數(shù)，該辨別指數(shù)取決 于各種因素，包括負(fù)載的特性（例如，部件值）和第二輸入信號(hào)的頻率。對(duì)于指定范圍的負(fù) 載部件值，第二輸入信號(hào)的頻率被選擇為確保第二幅度范圍與第一幅度范圍之間的辨別指 數(shù)大于期望的鑒別閾值。對(duì)于典型的在〇. 1 μ F至100 μ F的范圍內(nèi)的電容性負(fù)載，第二輸 入信號(hào)V2的頻率可以被選擇為使得第一幅度范圍Al介于第二幅度范圍Α2的三倍與十倍 之間。在一些實(shí)施方式中，第二輸入信號(hào)V2的頻率被選擇為具有在500kHz與5MHz之間的 值。例如，第二輸入信號(hào)V2為IMHz的正弦信號(hào)。
[0085] 此外，由于常用的負(fù)載裝置具有輸入負(fù)載電容，該輸入負(fù)載電容在連接至輸出端 口 CC'時(shí)將第二輸出信號(hào)衰減適當(dāng)高的辨別指數(shù)，所以第二輸出信號(hào)被衰減得不能傳播到 負(fù)載裝置中（例如，不能傳播到為充電目的而經(jīng)由USB線纜連接至設(shè)備的蜂窩電話中）。但 第一輸入信號(hào)（Vl)通常為電源電路的穩(wěn)壓DC輸出電壓（如參照?qǐng)D3描述的）。因此，在輸 出端口 CC'處所生成的對(duì)應(yīng)于第一輸入信號(hào)的DC穩(wěn)壓信號(hào)基本上不被負(fù)載的連接或負(fù)載 的特性更改。因而，能夠在不受第二輸出信號(hào)影響的情況下通過DC穩(wěn)壓信號(hào)對(duì)負(fù)載供電。
[0086] 圖5根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出第一配置（圖1A)在連接至電容性負(fù)載時(shí)在輸出端口 處測(cè)量的傳遞函數(shù)的頻率響應(yīng)曲線圖（幅度響應(yīng)和相位響應(yīng)），其中該頻率響應(yīng)為所注入 的第二輸入信號(hào)的頻率的函數(shù)。
[0087] 關(guān)于參照?qǐng)DIC描述的配置100的等效電路表示，針對(duì)R2'、C2、R3和C3的預(yù)定義 部件值的傳遞函數(shù)G(S)(等式4)和G2 (s)(等式5)的增益響應(yīng)和相位響應(yīng)如圖5所示。 在圖5的圖解中，對(duì)于R2' = 20歐姆、C2 = 5pF、R3 = 0. 3歐姆以及C3 = 0.1 yF的部件 值，幅度響應(yīng)510-a和相位響應(yīng)520-a對(duì)應(yīng)于傳遞函數(shù)G(s)，幅度響應(yīng)510-b和相位響應(yīng) 520-b對(duì)應(yīng)于傳遞函數(shù)G2 (s)。
[0088] 頻率Fl對(duì)應(yīng)于由部件R2'和C3形成的傳遞函數(shù)G(S)和G2 (s)二者的第一極點(diǎn)。 頻率F2對(duì)應(yīng)于作為部件R3和C3的結(jié)果的傳遞函數(shù)G(S)的零點(diǎn)。頻率F3對(duì)應(yīng)于歸因于 部件R2'和C2的傳遞函數(shù)G(S)的第二極點(diǎn)。頻率F2處的零點(diǎn)限制有負(fù)載的情況下的輸 出信號(hào)幅度范圍與沒有負(fù)載的情況下的輸出信號(hào)幅度范圍之間的鑒別指數(shù)。這是因?yàn)椋河?于由R3和C3形成的零點(diǎn)，所以不能通過使第二輸入信號(hào)V2的頻率增大得超過頻率F2來 實(shí)現(xiàn)另外的信號(hào)衰減。在一些實(shí)施方式中，第二輸入信號(hào)V2的頻率被選擇為適當(dāng)?shù)卮笥陬l 率Fl以在存在負(fù)載（C3)的情況下提供期望的衰減，并且實(shí)現(xiàn)期望的辨別指數(shù)。第二輸入 信號(hào)V2的頻率可選地小于頻率F2,因?yàn)閷⒃擃l率增大得超過F2并不導(dǎo)致辨別指數(shù)的提高。 例如，可以選擇IMHz (大于Fl)的頻率，其會(huì)被負(fù)載電容C3適當(dāng)?shù)厮p以提供在有C3的情 況下的幅度范圍與沒有C3的情況下的幅度范圍的期望的差別。
[0089] 圖6根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出第二配置（圖2A)在連接至電容性負(fù)載時(shí)的傳遞函數(shù) 的頻率響應(yīng)曲線圖（幅度響應(yīng)和相位響應(yīng)），其中該頻率響應(yīng)為所注入的第二輸入信號(hào)V2 的頻率的函數(shù)。
[0090] 關(guān)于參照?qǐng)D2B描述的配置200的等效電路表示，針對(duì)R2、C2、C5、R3和C3的預(yù)定 義部件值的傳遞函數(shù)G3 (s)(等式6和等式7)的增益響應(yīng)和相位響應(yīng)如圖6所示。在圖6 的圖解中，對(duì)于R2 = 2千歐、C2 = 5pF、C5 = 0· I yF、R3 = 0· 3歐姆以及C3 = 0· I yF的 部件值，幅度響應(yīng)610和相位響應(yīng)620對(duì)應(yīng)于傳遞函數(shù)G3 (s)。
[0091 ] 頻率Fl對(duì)應(yīng)于由部件R2和C3形成的傳遞函數(shù)G3 (s)的第一極點(diǎn)。頻率F2對(duì)應(yīng) 于作為部件R3和C3的結(jié)果的傳遞函數(shù)G3 (s)的零點(diǎn)。頻率F3對(duì)應(yīng)于歸因于部件R2和C2 的傳遞函數(shù)G3(s)的第二極點(diǎn)。頻率F2處的零點(diǎn)限制在連接有負(fù)載的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)的 輸出信號(hào)幅度范圍與未連接負(fù)載的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)的輸出信號(hào)幅度范圍之間的鑒別指數(shù)。
[0092] 但是，與圖5的頻率響應(yīng)510-a和510-b相比，對(duì)于相同的源電阻（R2)，配置200 與配置100相比在較低的頻率處出現(xiàn)較低的頻率極點(diǎn)（Fl)。這部分地由于第一配置100 的反射源電阻（如等式2中所描述的R2' = R2/k2)低于第二配置200的實(shí)際源電阻（R2)。 因此，針對(duì)相同的源電阻R2,在第二配置中，與第一配置100相比能夠使用較大頻率范圍或 較低頻率的第二輸入信號(hào)V2來提供合適的辨別指數(shù)。
[0093] 圖7A和圖7B根據(jù)另一實(shí)施方式示出第二配置（圖2A)在有負(fù)載和沒有負(fù)載的情 況下的傳遞函數(shù)的頻率響應(yīng)（幅度響應(yīng)和相位響應(yīng)）的替選表示。
[0094] 關(guān)于參照?qǐng)D2描述的配置200的電路表示，在電路傳遞函數(shù)的分析中未忽略電感 器Ll的情況下，針對(duì)R2、C2、C5、R3、Ll和C3的預(yù)定義部件值，在考慮Ll的情況下關(guān)于第 二輸入（V2)、針對(duì)輸出信號(hào)Vout、針對(duì)圖2A的電路計(jì)算的傳遞函數(shù)G4 (s)(等式8)的增益 響應(yīng)和相位響應(yīng)如圖7A和圖7B所示。在圖7的圖解中，對(duì)于R2 = 2千歐、C2 = 5pF、C5 =0. 1 μ F、R3 = 0. 3歐姆以及LI = IOuH的部件值，幅度響應(yīng)710-a和相位響應(yīng)720-a對(duì) 應(yīng)于針對(duì)C3 = 0.1 yF的負(fù)載電容的傳遞函數(shù)G4(s)。在圖7B的圖解中，對(duì)于R2、C2、C5、 R3和Ll的相同的部件值，幅度響應(yīng)710-b和相位響應(yīng)720-b對(duì)應(yīng)于針對(duì)C3~OF的可忽略 負(fù)載電容的傳遞函數(shù)G4 (s)。
[0095] 如根據(jù)幅度響應(yīng)710-a和幅度響應(yīng)710-b的比較看出的，圖2A的電路起諧振電路 的作用，該諧振電路由諧振頻率（ω。)、帶寬（△ ω)和增益表征。在圖2A的配置中，諧振 電路的諧振頻率（ω。）和帶寬（△ ω)與電容（C3)相反地變化；諧振電路的增益直接與電 容（C3)有關(guān)。因而，對(duì)于較高的負(fù)載電容值，圖7Α的響應(yīng)710-a的諧振頻率（ω。）和帶寬 (A ω)比圖7Β的響應(yīng)710-b的諧振頻率（ω。）和帶寬（Δ ω)低。另一方面，在第二輸入 信號(hào)V2的IMHz的頻率下，圖7Α的響應(yīng)710-a的增益大于圖7Β的響應(yīng)710-b的增益。
[0096] 基于電路在有負(fù)載電容和沒有負(fù)載電容的情況下的頻率響應(yīng)的不同特性，可以選 擇所注入的第二輸入信號(hào)的合適頻率以實(shí)現(xiàn)在有負(fù)載的情況下的測(cè)量輸出信號(hào)與沒有負(fù) 載的情況下的測(cè)量輸出信號(hào)之間的期望的辨別指數(shù)。例如，在圖7A和圖7B的圖解中，電路 的增益在有負(fù)載的情況下的約-60dB (圖7A)與沒有負(fù)載的情況下的-30dB (圖7B)之間變 化。
[0097] 在閱讀本公開內(nèi)容時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，對(duì)于負(fù)載檢測(cè)設(shè)備仍然存在另外 的替選設(shè)計(jì)。因而，雖然已經(jīng)示出并描述了本公開內(nèi)容的【具體實(shí)施方式】和應(yīng)用，但要理解的 是：本公開內(nèi)容不限于本文中所公開的確切結(jié)構(gòu)和部件，并且在不脫離如在所附權(quán)利要求 中限定的本公開內(nèi)容的精神和范圍的情況下，可以在本文中所公開的本公開內(nèi)容的方法和 設(shè)備的布置、操作和細(xì)節(jié)方面做出對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的各種修改、變化和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種設(shè)備，包括： 輸出端口，用于連接至負(fù)載； 第一輸入端口，用于接收第一輸入信號(hào)； 第二輸入端口，其耦合在所述第一輸入端口與所述輸出端口之間，用于接收第二輸入 信號(hào)； 耦合電路，用于將所述第二輸入信號(hào)耦合至所述輸出端口； 頻率隔離電路，其耦合在所述第一輸入端口與所述第二輸入端口之間，所述頻率隔離 電路具有將所述第一輸入信號(hào)傳播至所述輸出端口但防止所述第二輸入信號(hào)傳播至所述 第一輸入端口的頻率響應(yīng)；以及 檢測(cè)電路，用于確定所述輸出端口處的輸出信號(hào)的電壓，所述輸出信號(hào)在所述輸出端 口處不存在負(fù)載的情況下具有第一幅度范圍并且在所述輸出端口處存在負(fù)載的情況下具 有低于所述第一幅度范圍的第二幅度范圍。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述耦合電路包括變壓器，所述第二輸入端口 耦合至所述變壓器的初級(jí)側(cè)，所述第一輸入端口和所述輸出端口耦合至所述變壓器的次級(jí) 側(cè)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述耦合電路包括電容器，所述電容器將所述第 二輸入端口親合至所述輸出端口。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述頻率隔離電路包括所述變壓器的電感元件。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述頻率隔離電路為經(jīng)由所述耦合電路耦合至 所述第二輸入端口的電感器。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述第一幅度范圍介于所述第二幅度范圍的三 倍與十倍之間。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述第一輸入信號(hào)基本上為直流信號(hào)，并且所述 第二輸入信號(hào)的頻率不小于1MHz。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述第二輸入信號(hào)為頻率在500kHz與5MHz之間 的正弦信號(hào)。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述第二輸入信號(hào)為具有500kHz與5MHz之間的 多個(gè)頻率的帶限信號(hào)。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，所述檢測(cè)電路還針對(duì)所述第二輸入信號(hào)的所述 多個(gè)頻率中的每個(gè)頻率確定幅度范圍。11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述檢測(cè)電路還確定所述輸出端口處的所述輸 出信號(hào)的電流，以及所述輸出信號(hào)的所述電壓與所述電流之間的相位關(guān)系。12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述第一輸入信號(hào)為電源電路的穩(wěn)壓輸出電 壓。13. -種方法，包括： 在第一輸入端口處接收第一輸入信號(hào)； 在第二輸入端口處注入第二輸入信號(hào)，其中所述第二輸入端口耦合在所述第一輸入端 口與輸出端口之間，并且通過頻率隔離電路來防止所述第二輸入信號(hào)傳播至所述第一輸入 端口； 檢測(cè)所述輸出端口處的響應(yīng)于所注入的第二輸入信號(hào)的輸出信號(hào)的電壓； 響應(yīng)于所述電壓的幅度范圍低于閾值幅度范圍，確定在所述輸出端口處連接有負(fù)載裝 置；以及 響應(yīng)于所述電壓的所述幅度范圍大于所指定的閾值，確定所述輸出端口處未連接負(fù)載 裝置。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括： 檢測(cè)所述輸出端口處的響應(yīng)于所注入的第二輸入信號(hào)的所述輸出信號(hào)的電流； 確定所述輸出端口處的所述輸出信號(hào)的所述電流與所述電壓之間的相位關(guān)系；以及 基于所述相位關(guān)系確定所述負(fù)載裝置的特性。15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述第二輸入信號(hào)包括第一頻率和第二頻率， 所述方法還包括： 確定所述輸出信號(hào)的針對(duì)所述第一頻率的第一幅度范圍以及所述輸出信號(hào)的針對(duì)所 述第二頻率的第二幅度范圍； 將所述第一幅度范圍與第一基準(zhǔn)進(jìn)行比較以獲得第一衰減度量，并且將所述第二幅度 范圍與第二基準(zhǔn)進(jìn)行比較以獲得第二衰減度量；以及 基于所述第一衰減度量與所述第二衰減度量的比較來確定所述負(fù)載裝置的特性。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK105842553SQ201510013425
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年1月12日
【發(fā)明人】約翰·威廉·凱斯特森, 李勇, 史富強(qiáng)
【申請(qǐng)人】戴樂格半導(dǎo)體公司